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差异化掘进巷道矿压特征的数值模拟研究
差异化掘进巷道矿压特征的数值模拟研究
摘要：
巷道工程中的矿山压力是一个重要的研究方向，对于保证巷道的安全运营和有效开采起着关键的作用。本文以差异化掘进巷道矿压特征为研究对象，通过数值模拟的方法，模拟了巷道开挖过程中的矿压及其演化规律，揭示了矿山压力对巷道稳定性的影响，为巷道工程中的矿山压力管理提供了理论基础。
关键词：巷道工程；矿山压力；数值模拟；巷道稳定性
一、引言
巷道工程是矿业开采中重要的地下工程，在巷道开挖过程中，由于矿山压力的作用，会导致巷道的变形和破坏，严重影响巷道的安全运营。因此，研究巷道矿压特征及其演化规律对于巷道工程的安全建设和有效开采至关重要。
二、研究方法
本文采用数值模拟的方法，通过建立巷道开挖过程中的力学模型，模拟矿山压力对巷道的影响。数值模拟方法是一种基于数值计算的模拟方法，通过建立物理模型，运用数值计算方法对模型进行求解，以模拟实际工程问题的解决。
三、数值模拟模型的建立
在巷道工程中，巷道的开挖过程会改变周围的应力场，导致矿山压力的变化。为了模拟巷道开挖过程中的矿山压力特征，需要建立一个合理的力学模型。
1.巷道几何模型的建立
巷道几何模型是建立力学模型的基础，需要准确描述巷道的几何参数。在模型建立过程中，考虑到巷道的尺寸、形状、支护方式等因素对矿山压力的影响。
2.地质力学参数的设定
地质力学参数是模拟巷道开挖过程中的矿山压力特征的重要参数。根据实际工程情况，确定巷道周围岩体的物理力学参数，如弹性模量、剪切模量、泊松比等。
3.边界条件的确定
巷道模型的边界条件是模拟矿山压力特征的关键。根据实际工程情况，确定边界条件，如地表载荷、巷道支护方式等。
四、数值模拟结果与分析
通过对巷道工程中矿山压力特征的数值模拟，可以得到巷道开挖过程中的矿山压力及其演化规律。根据数值模拟结果的分析可以得出以下结论：
1.巷道开挖对周围岩体的应力场产生了显著的改变，使原有的应力分布发生了重构。
2.不同巷道开挖方式对矿山压力的影响程度不同。在支护方式相同的情况下，不同巷道开挖方式对矿山压力的影响程度不同。
3.巷道开挖过程中的最大应力位置和最大应力值随着开挖时间的增加而逐渐向边界方向移动。
五、结论
本文以差异化掘进巷道矿压特征为研究对象，通过数值模拟的方法，模拟了巷道开挖过程中的矿压及其演化规律。根据数值模拟结果的分析，得出巷道开挖对周围岩体应力场的改变情况，并探讨了不同巷道开挖方式对矿山压力的影响程度。研究结果为巷道工程中的矿山压力管理提供了理论基础和参考依据。
六、参考文献
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